双排桩支护结构有限元模拟及优化设计分析
2012-09-15庄心善田蓓蕾
湖北工业大学学报 2012年2期
庄心善,田蓓蕾,宋 磊
(湖北工业大学土木工程与建筑学院,湖北 武汉430068)
双排桩是一种空间门架式结构,它由桩顶冠梁和平行的两排钢筋混凝土桩所组成.从结构上分析,双排桩支护如同嵌入土中的门式框架,与单排悬臂结构、内撑式支护结构相比,它具有侧向位移小、刚度大、施工简便、不用设置内支撑、挡土结构地受力条件好等优点.由于它特有的这些优点,使其维护深度比一般悬臂式支护结构要深,因此在工程中得到了广泛的应用[1-3].
深基坑和支护结构的相互作用是一个随时间变化的时变系统,考虑施工过程对工程影响是很有必要的[4].因而,本文运用大型通用有限元软件FLAC 3D建立三维模型,以某一实际工程为基础,模拟基坑开挖的全过程,进而分析双排桩支护结构的工作机理,并对其进行优化分析.
1 工程概况和计算模型
1.1 工程概况
某高层建筑地面以上18层,地下建有大型停车场,基坑工程较为庞大.其基坑邻近城市主干道,地下管线交错,北侧紧邻一个学校,东侧紧邻一大型住宅小区,周围环境较为复杂.周边建筑物距该基坑边缘最小距离约为15.6m,其他的建筑物距该基坑的一般距离为20m左右.
根据勘察的结果可知,该基坑的土层属于长江冲积的一级阶地二元结构地层,该地层特点是颗粒粒径由上至下从细变粗,力学性质随深度增加而变好,比较适合作为高层建筑物的桩基持力层.
本基坑的开挖深度为10.2~10.6m,基坑竖向支护方案:基……
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